日用陶瓷热稳定性简要工艺控制

2022.09.30

詹楷浩

摘要：日用陶瓷是人们生产生活的必备用品，随着人民对美好生活的向往，对日用陶瓷的要求也是越来越高，体现在对器型的变化，花面的创新，无毒卫生，热稳定性等的要求。而热稳定性是衡量日用陶瓷产品性能的重要指标之一，陶瓷在温度的影响下形变能力越小说明产品稳定性越高。本文简要概述了日用陶瓷热稳定性工艺控制。

关键词：日用陶瓷;热稳定性;工艺控制;测试

1 日用陶瓷与热稳定性的关系

热稳定性是日用陶瓷在烧制后由于受到的温度冲击不同，其产品周身的热应力也存在分布不均的现象。影响日用陶瓷热稳定性的因素主要有泥料、釉料、产品器形、烧制控制等。

通常，从陶瓷材料的角度上看，提高材料的强度、降低陶瓷的弹性模量，降低线胀系数，提高材料本身的热导率，可以提高陶瓷材料的热稳定性。

陶瓷的坯釉结合非常关键，正常陶瓷坯体的热膨胀系数必须大于釉的热膨胀系数，这样陶瓷在降温后出现收缩冷却，当表层温度达到常温后，它的釉层应该处于压应力状态，这样它所表现的机械强度可以耐受更高温差，所以其热稳定性能得到更好的保障。

2 日用陶瓷热稳定性工艺控制

2.1 原料选择

原料一致性是陶瓷制作的重要部分，原材料的不稳定会直接引起陶瓷坯体结构、石英颗粒含量、烧失量、耐火度等指标的变化，因此为了保证陶瓷的热稳定性，需要使用可靠的矿源，让其物理化学性能可以不受影响。在换矿前需检测其铁、钛等含量，务必保证原材料来源的可靠性，并在陶瓷批量生产前进行试烧。

2.2 配方优化

在釉料和泥料加入适量的锂辉石，在烧成过程可提高釉的流动性并降低热膨胀系数，进而提高热稳定性。

2.3 成型控制

泥料需陈腐或者练泥，否则极易出现气泡、含水量不均的现象。注浆成型时需控制脱模时间一致性，因为时间越久，坯体的厚度越厚，模具需平稳放置，坯体厚度不一致也会影响热稳定性。滚压成型时需控制泥料的湿度，泥条可采取薄膜覆盖，条件好的可放置在恒湿的泥条物料仓内，避免出现少孔和分层的缺陷，同时成型和修坯的过程中需注意轻拿轻放，保证坯的受力均匀，控制产品性状与厚度。

2.4 施釉控制

施釉过程控制更多的是控制釉液浓度及施釉时间来确保与产品试烧结果的一致性。目前潮州陶瓷产区有的采用自动施釉机或半自动施釉机，目的就是让釉液循环，保持一定的釉液浓度。浓度监测采用波美计半小时测一次，发现与试烧浓度不一致时，需及时调整釉液浓度。施釉时间则不同产品器型所需时间不同，工人操作过程需严格执行。否则产品将出现厚薄釉，也将影响陶瓷热稳定性。

2.5 坯釉匹配

陶瓷烧制最好的状态是坯的膨胀系数略大于釉，这样陶瓷制品釉和坯都处于适当的应力下。据数据显示，坯的膨胀系数最好比釉高0.4 ～ 0.8 × 10-6 /℃，这样陶瓷能达到最佳状态。

2.6 烧制工艺

烧制中需要注意的是坯釉中莫来石、方石英的生成量，通过测定材料的吸水率来确定烧制的温度，让陶瓷的固相、液相反应更充分。另外，在烧制中尽量多生成低膨胀物质，使陶瓷具有较高的强度与热稳定性。最后在陶瓷冷却时，当产品的温度大于850℃则需要尽快冷却，小于该温度则应该缓冷。梭式窑冷却可通过先半开窑门后全开窑门控制;隧道窑冷却可通过后段风机及自然冷却进行控制。

3 热稳定性测试

（1）《GB/T3532-2009日用瓷器》中规定：餐具以中型盘、碗类产品为代表，茶、咖啡具以杯、盅类产品为代表件，180℃至20℃热交换一次不裂。而近年来流行的耐热陶瓷以耐热砂锅为代表，其热稳定性可提高到800℃至20℃热交换一次不裂。

（2）《GB/T3298-2008日用陶瓷器抗热震性测定方法》中详叙了测试方法。简要如下：取同款样品5只做标记并在其表面涂上墨水或亚甲基蓝溶液，稍干后进行查看样品应无裂纹破损;将样品放进加热炉内，待温度升至测定温度后，保持30 min，取出样品15 s内垂直投入（20 ± 2）℃水槽中，保持10 min，水面需高出试样至少20 mm;取出样品擦干涂上墨水或亚甲基蓝溶液，稍干后查看试品是否有裂纹破损，静置24 h后复查一次。

4 结语

综上，对日用陶瓷热稳定性工艺控制作了简单介绍，日用陶瓷产品的热稳定需要考虑多个细节，每一步工序都可能影响日用陶瓷的热稳定性。

参考文献

[1] 陈加庚，刘正宇.陶瓷材料抗热震断裂性和抗热震损伤性统一的理论[J].中国陶瓷，1995，31（5）：31-34.

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[4] GB/T3298-2008日用陶瓷器抗热震性测定方法.中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会2008.

[5] GB/T3232-2009日用陶瓷.中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会2009.